不均勻變形會使鍛件有什么變化？
2021-03-16 16:30:53
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很多鍛造廠生產(chǎn)的鍛件都會有裂紋，其實有很多種原因。首先是鍛件由外力直接引起的裂紋。如彎曲，校直，鐓粗，擴孔，扭轉(zhuǎn)等加工工序會產(chǎn)生裂紋。提高鍛造工模具表面的光潔度，采用合適的潤滑劑來減少工件與工具間的摩擦力或采用軟墊先變形而產(chǎn)生強烈的經(jīng)向流動，使變形盡可能均勻。
鍛件由附加應(yīng)力及殘余應(yīng)力引起的裂紋。當(dāng)附加應(yīng)力及殘余應(yīng)力超過材料強度極限值時，便會產(chǎn)生裂紋。如：鍛造棒材時，由于受到?？谀Σ磷枇τ绊?，表層金屬流動得慢，心部金屬流動得快，由于金屬坯料是一體，流動快得心部坯料必然會拉動流動慢得外表層，這樣外表層金屬受拉，心部金屬受壓，在表層就容易引起橫裂。
鍛件由溫度應(yīng)力及組織應(yīng)力引起的裂紋。當(dāng)加熱或冷卻時由于坯料內(nèi)部溫度部均勻造成熱脹或冷縮不均勻而引起的內(nèi)部應(yīng)力稱為溫度應(yīng)力或熱應(yīng)力。
金屬塑性加工，大多數(shù)是以簡單的毛坯，通過塑性變形加工獲得所需形狀和尺寸的產(chǎn)品或毛坯的過程，良好的金屬塑性有利于塑性成形，從塑性加工的角度討論，提高金屬塑性變形的途徑主要有以下幾點。
合理選擇變形時的變形溫度和變形速度，保證金屬在成形時具有良好的塑性，對于塑性成形十分重要。若選擇變形溫度過高，則容易使變形金屬產(chǎn)生過熱導(dǎo)致晶粒粗大，若選擇溫度過低，金屬變形時會產(chǎn)生加工硬化，增加變形抗力，降低金屬的塑性，嚴重時會導(dǎo)致變形開裂。對于變形速度敏感性高的材料，要合理的選擇變形速度。一般情況，錘類設(shè)備的變形速度最髙，液壓機變形速度最低，壓力機的變形速度介于兩者之間。如對于鎂合金鍛造適用于在壓力機進行，如果要在錘上模鍛，最好開始時輕擊，隨著形槽的充滿，再逐漸加大每錘鍛造時的變形程度。
變形方式的選擇，直接影響變形體在形腔中的塑性流動和應(yīng)力狀態(tài)。如坯料在變形時所承受的壓應(yīng)力數(shù)目越多，其塑性越好，因此，塑性變形時，對于塑性低的材料，可采用一些措施來增加三向壓應(yīng)力狀態(tài)，防止坯料幵裂。例如鐓粗時，可采用活動套環(huán)或包套等有利于成形，拔長時采用型砧拔長有利于成形，提高拔長效率。
合金鑄錠的化學(xué)成分和組織性能很不均勻，塑性加工前可進行高溫擴散退火，使鑄錠內(nèi)組織和成分均勻，可提高材料的塑性。例如鎂合金MA3在400℃下進行高溫均勻化處理10h，在壓力機上的壓縮變形程度好達75%以上，但若不進行高溫均勻化處理，允許的變形程度僅為45%左右。對于高合金鋼錠，根據(jù)成分的不同，可在1050~1150℃甚至更高一些的溫度范圍內(nèi)長時間保溫，同樣可獲得良好的效果。由于高溫均勻化處理生產(chǎn)周期長、耗費大，所以可用適當(dāng)延長鍛造加熱時出爐保溫時間來代替，其不足之處是降低生產(chǎn)率，且應(yīng)注意避免晶粒粗大。
不均勻變形會引起鍛件的附加應(yīng)力，導(dǎo)致坯料塑性的降低，促使裂紋的產(chǎn)生。減少不均勻變形常采用的措施有：合理的操作規(guī)范、良好的潤滑、合適的工模具形狀等都能減小變形的不均勻性。如拔長時，選擇合適的送進量，若送進量過小，就有可能造成坯料中心鍛不透，產(chǎn)生附加應(yīng)力，嚴重時形成心部裂紋；鐓粗時采用疊料鐓粗、軟金屬墊片等鐓粗有利于減小毛坯的鼓形，防止表面產(chǎn)生裂紋。
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